研究物质性质的方法和程序同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.下列关于金属钠和氯的叙述正确的是
A.液氯可以保存在钢瓶中
B.新制氯水中只含有Cl2和HClO两种分子
C.液氯、氯气和氯水是同一种物质
D.金属钠久置空气中最终变为碳酸氢钠
2.如图为甲、乙、丙三种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.甲和乙的饱和溶液温度从降至时,析出晶体质量甲>乙
B.将接近饱和的丙溶液变为饱和溶液,可采用升高温度的方法
C.甲中含少量乙时,采用蒸发溶剂的方法提纯甲
D.时,丙物质加入水中形成溶液的质量为
3.制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该产品中Na2O的质量分数,其操作流程和实验数据如图:
该氧化钠产品中Na2O的质量分数为
A.20% B.25% C.60% D.80%
4.从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如下:
下列说法错误的是
A.流程中至少发生了5个氧化还原反应
B.步骤1中应将无机相从分液漏斗下端放出
C.步骤3需使用蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管
D.步骤4为蒸发浓缩、降温结晶、过滤
5.下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.将一小块金属钠投入硫酸铜溶液中,有红色物质析出
B.Na2O2是一种碱
C.Na2O2和Na2O长期置于空气中最终产物相同
D.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
6.过氧化钙晶体()常用作医药消毒剂,以轻质碳酸钙为原料,按以下实验方法来制备。
轻质粉末滤液白色结晶体
下列说法错误的是
A.①中煮沸的主要目的是除去溶液中的HCl和
B.②中氨水用来调节溶液的pH
C.②中结晶的颗粒较小,过滤时可用玻璃棒轻轻搅动以加快过滤速度
D.③中醇洗的主要目的是减少晶体的损失,使产品快速干燥
7.下列说法正确的是
A.泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火
B.排水法收集分解产生的,先熄灭酒精灯,后移出导管
C.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
D.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
8.某小组通过如图所示实验,探究与水的反应。
下列说法中不正确的是
A.②和③中产生的气泡,均可使带余烬的木条复燃
B.充分振荡后,④中粉末溶解
C.⑤中溶液变红,说明有碱性物质生成
D.③~⑤的现象证明与水的反应过程中存在:和两个反应
9.下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾生成
B.测定新制氯水的pH操作是用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
D.漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
10.粗盐除含有难溶性杂质外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质,下图是某兴趣小组进行粗盐提纯的实验流程,下列说法错误的是
A.步骤①、⑤的操作分别是溶解、过滤
B.步骤②中加入的试剂a为足量Na2CO3溶液
C.步骤⑥中加入试剂c的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH
D.步骤①、⑤、⑦中都用到玻璃棒,作用分别为搅拌、引流、搅拌
11.下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.钠比铜活泼,金属钠可与CuSO4溶液反应置换出铜
B.Na2O和Na2O2都能与H2O反应生成强碱
C.Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应,均可用于治疗胃酸过多
D.NaOH具有较强的吸水性,可用于干燥NH3、H2、Cl2等气体
12.下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的氧化性
B.过氧化钠要密封保存,是因为过氧化钠露置于空气中会发生反应变质
C.金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度小
D.钠可与硫酸铜溶液反应得到铜,是因为钠的性质比铜活泼
13.过氧化钙(CaO2)是一种白色固体,能潮解,难溶于水,不溶于醇类。一种工业生产过氧化钙过程如下图所示。
下列说法错误的是
A.“冷水浴反应”中 H2O2的作用是氧化剂
B.母液经处理后可返回“冷水浴反应”循环利用
C.操作2需要用到坩埚、酒精灯、玻璃棒
D.过氧化钙可用作杀菌消毒剂
14.下列各组物质反应,条件(温度、浓度、反应物用量等)改变,不会引起产物改变的是
A.NaHCO3和HCl B.Na和O2
C.AlCl3与NaOH D.Na2CO3和HCl
15.某同学欲探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法不正确的是
A.若D中无水硫酸铜变蓝,则说明过氧化钠与氢气反应生成水(忽略空气中的水进入D)
B.装置C加热前必须用试管在干燥管管口收集气体以检验气体纯度
C.装置B中碱石灰的作用是除去A中挥发出来的少量水蒸气和氯化氢
D.装置A也可用于二氧化锰与过氧化氢反应制取氧气
二、实验题
16.学习小组利用如图流程制备过氧化钠,并设计实验验证其相关性质。
回答下列问题:
(1)流程中生成的淡黄色固体与CO2反应的化学方程式为 。
(2)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中,待固体全部反应后,仍可缓慢释放氧气。为探究固体溶解后溶液成分,设计如图实验方案进行验证:
甲中产生较多气泡,写出甲中发生反应的化学方程式 。
(3)向乙中滴入酚酞,溶液变红,使溶液变红的物质是 (填俗名)。
(4)小组同学将金属钠加热至熔化后,误通入了干燥的CO2进行反应。
①向反应后的固体产物中逐滴滴入稀盐酸,刚开始无气泡,过一段时间产生气泡,写出该过程的化学方程式 。
②同时观察到有难溶于水的黑色固体,经检验,黑色固体为单质碳。写出CO2与Na反应的化学方程式 。
17.某校化学兴趣小组为了探究氯水中次氯酸的漂白性和稳定性,设计探究思路并完成以下实验。请回答下列问题。
【探究思路】
【实验过程】
实验I 制取氯水并探究次氯酸的漂白性
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出Cl2和水反应的化学方程式 。
【实验结论】
(3)利用上图所示装置(部分夹持装置己省略)进行实验,关闭A阀时,试管中的有色布条 (填“会”或“不会”)褪色;打开A阀后,有色布条褪色,说明 。
【评价反思】
(4)某同学依据氯水中的成分,对此实验结论的严谨性提出质疑,并提出进一步探究盐酸是否具有漂白性,你认为 (填“有”或“没有”)必要进行该探究,请说明你的理由 。
实验II 探究氯水中次氯酸的稳定性
将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接,将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,同时采集实验数据。
(5)下面是某同学完成实验报告时画出的坐标图。其中与次氯酸光照分解事实不符的是 (填序号)。
三、工业流程题
18.“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献,某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如下。回答下列问题:
已知:几种物质的溶解度随温度变化的曲线如图。
(1)向饱和食盐水中应先通 后通 ,反应的总化学方程式为 ;操作①过滤后得到NaHCO3晶体,利用溶解度曲线图分析,NaHCO3容易从溶液中析出的原因是 。
(2)“系列操作”为 、过滤 。
(3)除母液2外,上述流程中循环利用的物质有 ;验证NH4Cl晶体中存在NH的方法是 。
(4)测定产品的纯度:称取所制备的纯碱产品m1 g溶于水中,滴加足量Ba(OH)2溶液,过滤,洗涤沉淀。将所得沉淀充分干燥,称量得到m2 g固体,则产品中纯碱的质量分数为 (列表达式即可,不需化简)。如果此步骤中,沉淀未干燥充分就称量,则测得纯碱的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19.铟(In)是制造低熔点合金、轴承合金、半导体、电光源等的重要原料。从铅烟灰(主要含有In2O3,还含有In2S3、PbO和SiO2等杂质)中回收铟的生产工艺流程如图所示。
已知:“萃取”时发生反应In2(SO4)3+6(HA)2(有机液) 2In(HA2)3(有机液)+3H2SO4;
“反萃取”时发生反应In(HA2)3(有机液)+4HCl 3(HA)2(有机液)+HInCl4。
回答下列问题:
(1)本流程中进行了两次固液分离,工业中常用真空过滤(减压过滤)的方法进行分离,
与普通过滤相比,其优点除固液分离彻底外,还有 (填一条)。
(2)“高温酸浸”时 (填“能”或“不能”)用浓盐酸代替稀硫酸,理由是 (用离子方程式表示,若前面回答“能”,此空不用填)。
(3)滤渣的主要成分除含锰化合物和单质硫外,还有 (填化学式)。
(4)下列关于“萃取”和“反萃取”的说法错误的是 (填标号)。
A.这两个操作均是利用了溶质在水中和有机液中的溶解度不同
B.若在实验室里完成这两个操作,均需用到分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C.“萃取”时,可向滤液A中加入适量的NaOH溶液,以提高萃取率
D.“反萃取”时,适当增加盐酸的浓度可提高铟的反萃取率
(5)滤液B中的溶质有 (填化学式);“置换”时若转移1.5mol电子,则最多可得到 g金属铟。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.液氯通常保存在钢瓶中,A正确;
B.新制氯水中存在Cl2、HClO、H2O三种分子,B错误;
C.液氯为单质Cl2,氯气为Cl2,氯水中含有Cl2、HClO等多种物质,与液氯、氯气不是同一种物质,C错误;
D.金属钠在空气中被氧气氧化生成氧化钠,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,最终变为碳酸钠,D错误;
故答案选A。
2.B
【分析】根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的,据此分析解题。
【详解】A.甲和乙两物质的饱和溶液的质量不能确定,所以温度从t3℃降至t2℃时,析出晶体质量也不能确定,A错误;
B.丙物质的溶解度随温度的升高而减小,所以将接近饱和的丙溶液变为饱和溶液,可以采用升高溶液温度的方法,B正确;
C.甲物质的溶解度受温度变化影响较大,所以甲中含少量乙时,采用降温结晶的方法提纯甲,C错误;
D.t1℃时,丙物质的溶解度是40g,所以30g丙物质加入到50g水中形成溶液的质量为70g,D错误;
故答案为:B。
3.D
【详解】设样品中Na2O质量为x,则,解得,则样品中氧化钠质量分数:,答案选D。
4.A
【分析】向废水中加入过量的氯气、苯,氯气将碘离子氧化为碘单质,苯将碘单质萃取进入有机相中,分液得到有机相和无机相,向有机相中加入浓氢氧化钠溶液,碘单质与氢氧化钠反应生成碘化钠和次碘酸钠,分液后,向含碘盐中加入45%硫酸,酸性条件下,碘离子和次碘酸根离子发生归中反应生成碘单质;无机相为硝酸钾和氯化钾的混合溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硝酸钾晶体。
【详解】A.结合以上分析,流程中至少发生了3个氧化还原反应,故A错误;
B.苯的密度小于水的密度,有机相在上层,步骤1中应将无机相从分液漏斗下端放出,故B正确;
C.步骤3为蒸馏操作,需使用蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管,故C正确;
D.硝酸钾的溶解度随温变变化较大,氯化钾溶解度对温度变化不大,采用降温结晶方式获得硝酸钾,步骤4为蒸发浓缩、降温结晶、过滤,故D正确。
答案为:A。
5.C
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,而不能与CuSO4溶液发生置换发应生成Cu单质,故A错误;
B.Na2O2和水反应生成NaOH和O2,不属于碱性氧化物,也不属于碱,而是一种过氧化物,故B错误;
C.Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终都生成Na2CO3,故C正确;
D.Na2O2中阳离子为钠离子,阴离子为过氧根离子,阴、阳离子个数比为1:2,故D错误;
故答案选C。
6.C
【分析】碳酸钙和盐酸生成氯化钙,加入氨水、过氧化氢转化为晶体;
【详解】A.碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,气体在溶液中的溶解度随温度的升高而减小,加热煮沸是为了除去多余的HCl和,A正确;
B.向CaCl2溶液中加入H2O2、NH3·H2O发生反应为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl,氨水用来调节溶液的pH利于的生成,B正确;
C.尽管②中结晶的颗粒较小,但是过滤时若用玻璃棒轻轻搅动,会导致滤纸破损,C错误;
D.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)微溶于水,也不溶于乙醇,用醇洗涤,可以减少晶体的溶解,同时乙醇容易挥发,可以加速晶体干燥,D正确。
故选C。
7.C
【详解】A.泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分,水能导电,且水也易损坏电器,因此泡沫灭火器不适用于电器起火,A错误;
B.排水法收集KMnO4分解产生的O2,应先移出导管,后熄灭酒精灯,否则液体倒流,引起导管炸裂,B错误;
C.在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸,如果在沸腾前发现忘记加沸石,正确做法是立即停止加热,冷却后补加,防止发生安全事故,C正确;
D.浓硫酸溅到皮肤上时,应立即用干抹布拭去浓硫酸,再用大量水清洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,D错误;
故选C。
8.B
【分析】如图所示实验,探究与水的反应,试管②中产生大量气泡,气泡消失后加入二氧化锰,继续产生气泡,说明试管②溶液含有H2O2,往试管④中加入酚酞,溶液变红,说明反应生成碱性物质,为氢氧化钠。
【详解】A.与水的反应生成氧气,故②和③中产生的气泡,均可使带余烬的木条复燃,A项正确;
B.是过氧化氢溶液分解的催化剂,不能溶于水,故B项错误;
C.酚酞溶液遇碱性物质变红,故⑤中溶液变红,说明有碱性物质生成,C项正确;
D.试管②中加入有气泡产生,溶液中含有H2O2,说明与水的反应先生成H2O2,故③~⑤的现象证明与水的反应过程中存在:和两个反应,D项正确。
故答案选B。
9.A
【详解】A.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾生成,故A正确;
B.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH,故B错误;
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,发生反应2FeCl2+Cl2= 2FeCl3,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有Cl2,故C错误;
D.漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成CaCO3和HClO,HClO分解为HCl和氧气,故D错误;
选A。
10.B
【分析】粗盐溶解,加入试剂a为BaCl2溶液除去硫酸根离子,然后加入试剂b为Na2CO3溶液,除去钙离子和过量的钡离子,碳酸钠必须在氯化钡之后加入,以除去过量的钡离子,然后加入氢氧化钠溶液除去镁离子,过滤,除去沉淀,滤液加入过量试剂c为盐酸,处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,据此解答。
【详解】A.根据分析,步骤①、⑤的操作分别是溶解、过滤,A正确;
B.步骤②中加入的试剂a为足量BaCl2溶液,B错误;
C.步骤⑥中加入试剂c为盐酸,作用是除去过量的Na2CO3和NaOH,C正确;
D.步骤①、⑤、⑦分别为溶解、过滤、蒸发结晶,都用到玻璃棒,作用分别为搅拌、引流、搅拌,D正确;
故选B。
11.B
【详解】A.金属钠与CuSO4溶液反应,会与水先反应,生成的氢氧化钠与硫酸铜进一步反应,产生蓝色沉淀氢氧化铜,A错误;
B.Na2O是碱性氧化物,Na2O2是过氧化物,二者都能与H2O反应生成氢氧化钠,B正确;
C.Na2CO3的碱性过强,对人体的胃部有刺激,不适合用于治疗胃酸过多,C错误;
D.Cl2与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,故NaOH不能干燥氯气,D错误;
故本题选B。
12.B
【详解】A.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,是因为金属钠具有很强的还原性,A错误;
B.过氧化钠能与空气中的水蒸气和CO2反应而变质,因此过氧化钠要密封保存,B正确;
C.金属钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油的密度大,C错误;
D.钠可与硫酸铜溶液反应的方程式为2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,由此可知反应后得不到铜,D错误;
故答案为:B。
13.A
【分析】由题给流程可知,在氯化铵溶液作用下,过氧化氢溶液与氢氧化钙发生冷水浴反应得到沉淀,过滤得到和含有氯化铵的母液;母液经处理后可返回冷水浴反应循环利用,经蒸馏水、无水乙醇洗涤除去晶体表面的可溶性杂质,干燥,灼烧得到。
【详解】A.在氯化铵溶液作用下,过氧化氢溶液与氢氧化钙发生冷水浴反应得到沉淀时,没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故A错误;
B.由分析可知,母液中含有氯化铵,经处理后可返回冷水浴反应循环利用,故B正确;
C.由分析可知,操作2为灼烧,需要用到坩埚、酒精灯、玻璃棒等仪器,故C正确;
D.具有强氧化性,可以用于杀菌消毒,故D正确:
故答案为A。
14.A
【详解】A.NaHCO3和HCl反应只生成氯化钠、水和CO2,与条件无关,故A选;
B.常温下Na和O2反应生成氧化钠,点燃或加热反应生成过氧化钠,反应温度不同其产物不同,故B不选;
C.AlCl3和NaOH反应产物与氢氧化钠用量有关,氢氧化钠少量生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量生成偏铝酸钠,故C不选;
D.Na2CO3和少量HCl反应生成碳酸氢钠和氯化钠,和过量HCl反应生成氯化钠、水和CO2,反应物用量不同其产物不同,故D不选;
故选:A。
15.D
【分析】A装置制备的H2中会混有HCl和水蒸气,B装置中的试剂用来吸收除去HCl和水蒸气,而且装置B是U形管,只能装固体,应该选择碱石灰,C装置中Na2O2与H2反应, D装置通过检验水蒸气的生成来证明C中的反应(忽略空气中的水进入D)。
【详解】A.忽略空气中的水进入D,若D中无水硫酸铜变蓝,则说明过氧化钠与氢气反应有水生成,A正确;
B.装置C加热前,应该先检验氢气的纯度,以防发生爆炸,方法是用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度,B正确;
C.装置B是U形管中装的是碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气和挥发的HCl,C正确;
D.装置A不可用于二氧化锰与过氧化氢反应制取氧气,因为二氧化锰是粉末,浸泡后会随液体从塑料孔中漏下去,D错误;
故选D。
16.(1)
(2)
(3)烧碱、火碱、苛性钠
(4) ,
【分析】钠中通入氧气,180-200℃条件下反应生成氧化钠,氧化钠中通入氧气,300-400℃条件下反应生成过氧化钠。
【详解】(1)淡黄色固体为过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为。
(2)甲中产生较多气泡,是因为过氧化氢在MnO2的催化作用下分解生成氧气和水,化学方程式为。
(3)过氧化钠与水反应能生成氢氧化钠,因此滴入酚酞,使溶液变红的物质为氢氧化钠,俗称烧碱、火碱、苛性钠。
(4)①反应后的固体产物中含有碳酸钠,逐滴滴入稀盐酸,刚开始碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,故无气泡产生,继续滴加盐酸,碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,化学方程式为,。
②Na与CO2反应生成碳酸钠的同时生成了C,化学方程式为。
17.(1)分液漏斗
(2)
(3) 不会 说明氯气无漂白性,氯水有漂白性
(4) 有 没有排除盐酸是否有漂白性
(5)B
【分析】浓盐酸和MnO2加热条件下反应生成氯气,生成的氯气中含有HCl,通过饱和食盐水除去,氯气与蒸馏水反应制取氯水,关闭阀门A,氯气经过浓硫酸干燥后通入干燥有色布条的试管中,有色布条不褪色,最后用碱石灰吸收多余的氯气。
【详解】(1)根据仪器构造可判断仪器 a 的名称为分液漏斗。
(2)氯气与水反应生成HClO和HCl,化学方程式为。
(3)关闭 A 阀时,氯气被干燥,因此试管中的有色布条不会褪色;打开 A 阀后,有色布条褪色,说明氯气无漂白性,氯水有漂白性,这是因为氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,则氯水中具有漂白性的物质为 HClO。
(4)由于氯气和水反应的生成物除了次氯酸还有盐酸,而盐酸也有可能使有色布条褪色,所以有必要进行该探究。
(5)A.次氯酸分解生成氧气和盐酸,酸性增强,pH 减小,A 正确;
B.次氯酸分解生成氧气和盐酸,氯离子浓度增大,B 错误;
C.次氯酸分解生成氧气和盐酸,因此广口瓶中氧气含量增加,C 正确;
故答案选B。
18.(1) NH3 CO2 NH3+NaCl+H2O+CO2 = NaHCO3↓+NH4Cl 在相同温度下NaHCO3的溶解度比NaCl、NH4Cl、NH4HCO3的都小
(2)蒸发浓缩、冷却结晶
(3) CO2 取适量晶体,加入过量NaOH溶液加热,如果生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则表明晶体中存在NH(答案合理即可)
(4) 偏小
【分析】饱和食盐水首先通入氨气使得溶液显碱性可以吸收更多的二氧化碳,反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠溶解较小而析出晶体,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,母液1蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铵晶体和母液2;
【详解】(1)向饱和食盐水中应先通氨气后通二氧化碳,总反应为氯化钠、水、氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的总化学方程式为NH3+NaCl+H2O+CO2 = NaHCO3↓+NH4Cl;NaHCO3容易从溶液中析出的原因是在相同温度下NaHCO3的溶解度比NaCl、NH4Cl、NH4HCO3的都小,容易首先达到饱和析出;
(2)“系列操作”为得到氯化铵晶体的操作,为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(3)碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水、二氧化碳,故除母液2外,上述流程中循环利用的物质有二氧化碳;铵根离子和氢氧根离子反应会生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的氨气,故验证NH4Cl晶体中存在NH的方法是取适量晶体,加入过量NaOH溶液加热,如果生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则表明晶体中存在NH;
(4)碳酸钠和碳酸氢钠均和氢氧化钡生成碳酸钡沉淀,,将所得沉淀充分干燥,称量得到m2 g碳酸钡固体,设碳酸钠、碳酸氢钠质量分别为a、m1-a,根据碳元素守恒可知,,a=,故产品中纯碱的质量分数为。如果此步骤中,沉淀未干燥充分就称量,导致m1 中含有水,m1偏大,测得纯碱的质量分数偏小。
19. 过滤速度快(或“滤出的固体易干燥”等) 不能 MnO2+4H++2Cl Mn2++Cl2↑+2H2O SiO2、PbSO4 B ZnCl2、HCl 57.5
【分析】由流程可知,加入二氧化锰、浓硫酸浸取,主要发生In2O3+3H2SO4=In2 (SO4) 3+3H2O,且PbO转化PbSO4,浸取渣含有PbSO4、MnO2、SiO2,萃取分离出有机液含In (HA2)3,加盐酸反萃取得到溶液含HInCl4,置换时加Zn发生3Zn+2HInC14=2ln+3ZnCl2+2HCl,从而得到海绵铟,以此来解答。
【详解】(1)真空过滤(减压过滤)时,由于抽滤瓶内压强小,所以过滤速度快,且滤出的固体易干燥;
(2)“高温酸浸”时,如用浓盐酸代替稀硫酸,浓盐酸与MnO2发生氧化还原反应产生氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)由于SiO2不溶于稀硫酸,PbO与稀硫酸生成难溶的PbSO4,所以滤渣的主要成分除含锰化合物和单质硫外还含有SiO2、PbSO4;
(4)根据已知信息,“萃取”和“反萃取”这两个操作均是利用化学反应生成了分别易溶于水和有机液的物质,溶质在水中和有机液中的溶解度不同,而得到分离提纯,A正确;若在实验室里完成这两个操作,由于均得到水层和有机层,液体分层,均需用到漏斗和烧杯,B错误;“萃取”时,向滤液A中加入适量的NaOH与H2SO4反应,使In2(SO4)3+6(HA)2(有机液) 2In(HA2)3(有机液) +3H2SO4平衡右移,C正确;“反萃取”时,适当增加盐酸的浓度可使In(HA2)3(有机液) +4HCl 3(HA)2(有机液) +HInCl4平衡右移,提高铟的反萃取率,D正确;故答案为B;
(5)根据流程可判断HInCl4在“置换”过程中被还原为In,配平得到化学方程式为3Zn+2HInCl4=2In+3ZnCl2+2HCl,所以滤液B中溶质主要有ZnCl2、HCl;当该反应转移1.5 mol电子时,最多可得到0.5 mol In,质量为57.5 g。
答案第1页,共2页
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